十年高考真题（2014-2023）分项汇编 物理 专题20 功率 含解析.docx

专题20功率

一、多选题

1．（2023·湖南）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（???）

??

A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大

B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

C．小球的初速度

D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道

【答案】AD

【解析】A．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度为

vC=0

则小球从C到B的过程中，有

联立有

FN=3mgcosα－2mg

则从C到B的过程中α由0增大到θ，则cosα逐渐减小，故FN逐渐减小，而小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大，A正确；

B．由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小，则A到B的过程中重力的功率为

P=－mgvsinθ

则A到B的过程中小球重力的功率始终减小，则B错误；

C．从A到C的过程中有

解得

C错误；

D．小球在B点恰好脱离轨道有

则

则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度有可能为，故小球有可能从B点脱离轨道，D正确。

故选AD。

2．（2023·山西）一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（???）

??

A．在x=1m时，拉力的功率为6W

B．在x=4m时，物体的动能为2J

C．从x=0运动到x=2m，物体克服摩擦力做的功为8J

D．从x=0运动到x=4的过程中，物体的动量最大为2kg?m/s

【答案】BC

【解析】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为

W=Fx

可看出W—x图像的斜率代表拉力F。

AB．在物体运动的过程中根据动能定理有

则x=1m时物体的速度为

v1=2m/s

x=1m时，拉力为

则此时拉力的功率

P=Fv1=12W

x=4m时物体的动能为

Ek=2J

A错误、B正确；

C．从x=0运动到x=2m，物体克服摩擦力做的功为

Wf=μmgx=8J

C正确；

D．根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1=6N，2—4m的过程中F2=3N，由于物体受到的摩擦力恒为f=4N，则物体在x=2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度

则从x=0运动到x=4的过程中，物体的动量最大为

D错误。

故选BC。

3．（2022·广东）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（）

A．从M到N，小车牵引力大小为 B．从M到N，小车克服摩擦力做功

C．从P到Q，小车重力势能增加 D．从P到Q，小车克服摩擦力做功

【答案】ABD

【解析】A．小车从M到N，依题意有

代入数据解得

故A正确；

B．依题意，小车从M到N，因匀速，小车所受的摩擦力大小为

则摩擦力做功为

则小车克服摩擦力做功为800J，故B正确；

C．依题意，从P到Q，重力势能增加量为

故C错误；

D．依题意，小车从P到Q，摩擦力为f2，有

摩擦力做功为

联立解得

则小车克服摩擦力做功为700J，故D正确。

故选ABD。

4．（2022·河北）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体和用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，时刻将两物体由静止释放，物体的加速度大小为。时刻轻绳突然断开，物体能够达到的最高点恰与物体释放位置处于同一高度，取时刻物体所在水平面为零势能面，此时物体的机械能为。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（）

A．物体和的质量之比为 B．时刻物体的机械能为

C．时刻物体重力的功率为 D．时刻物体的速度大小

【答案】BCD

【解析】A．开始释放时物体Q的加速度为，则

解得

选项A错误；

B．在T时刻，两物体的速度

P上升的距离

细线断后P能上升的高度

可知开始时PQ距离为

若设开始时P所处的位置为零势能面，则开始时Q的机械能为

从开始到绳子断裂，绳子的拉力对Q做负功，大小为

则此时物体Q的机械能

此后物块Q的机械能守恒，则在2T时刻物块Q的机械能仍为，选项B正确；??

CD．在2T时刻，重物P的速度

方向向下；此时物体P重力的瞬时功率

选项CD正确。

故选BCD。

5．（2022·湖南）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、